Riassunto esame Chimica generale e inorganica, Prof. Motta Alessandro, libro consigliato Chimica un approccio molecolare, Tro

Legami Ionici

Quando un metallo interagisce con un non metallo, esso puó trasferire uno o più elettroni al non met,il metallo diventa un catione (+), il non metallo un anione (-), questi ioni di carica opposta si attraggonoper effetto delle forze elettrostatiche e formano un legame ionico. Il risultato è un composto ionico, che in fase solida è formato da un reticolo cristallino

L’estesa struttura tridimensionale in cui anioni e cationi si ripetono con regolaritá

Legami Covalenti

Quando un non metallo si lega con un altro non metallo, nessuno dei due atomi trasferisce i suoi elettroniall’altro ma ne condividono alcuni. Gli elettroni condivisi hanno una energia potenziale più bassa, perchè interagiscono con entrambe i nuclei. Si forma un legame covalente, e gli atomi legati in maniera covalente compongono una molecola

• Ogni molecola è indipendente dall’altra. (sono entitá discrete e non sono legate covalentemente l’una all’altra) si chiamano composti molecolari, i composti tenuti insieme da legami covalenti.
• o un reticolo covalente
• I composti sempre solidi in condizioni ambiente, in cui si forma un reticolo di atomi legaticon legami covalenti, esteso all’intero cristallo.

SiO₂ esiste solo la formula empirica visto che i reticoli covalenti non si organizzano in molecole: in qualsiasi porzione di SiO₂ per ogni atomo di silicio nel composto si trovano due atomi di ossigeno. (senza soluzione di continuitá).

I composti sono formati da atomi tenuti insieme da legami chimici.

Legami Ionici

Quando un metallo interagisce con un non metallo, esso può trasferire uno o più elettroni al non met, il metallo diventa un catione (+), il non metallo un anione (-), questi ioni di carica opposta si attraggono per effetto delle forze elettrostatiche e formano un legame ionico. Il risultato è un composto ionico, che in fase solida è formato da un reticolo cristallino.

L'estesa struttura tridimensionale in cui anioni e cationi si ripetono con regolarità.

Legami Covalenti

Quando un non metallo si lega con un altro non metallo, nessuno dei due atomi trasferisce i suoi elettroni all'altro ma ne condividono alcuni. Gli elettroni condivisi hanno un'energia potenziale più bassa, perché interagiscono con entrambi i nuclei. Si forma un legame covalente, e gli atomi legati in maniera covalente compongono una molecola.

Ogni molecola è indipendente dall'altra (sono entità discrete e non sono legate covalentemente tra di loro perciò si chiamano composti molecolari, i composti tenuti insieme da legami covalenti) o un reticolo covalente.

I composti sempre solidi in condizioni ambiente, in cui si forma un reticolo di atomi legati con legami covalenti, esteso all'intero cristallo.

SiO₂ esiste solo la formula empirica, visto che i reticoli covalenti non si organizzano in molecole: in qualsiasi porzione di SiO₂, per ogni atomo di silicio nel composto si trovano due atomi di ossigeno (senza soluzione di continuità).

Formula Chimica

Il modo più semplice e veloce di rappresentare un composto è attraverso la sua formula chimica.

Sono elencati prima gli elementi con carica più positiva e dopo quelli con carica più negativa.

Le formule chimiche possono essere classificate in tre modi:

• EmpiricaFornisce il numero relativo di atomi di ciascun elemento in un composto.
• MolecolareFornisce il numero reale di atomi di ogni elemento in una molecola di un composto. È sempre un multiplo intero della formula empirica.
• Di StrutturaUsa delle linee per rappresentare i legami covalenti e mostra come gli atomi in una molecola sono connessi o legati fra loro. Possono anche descrivere i tipi diversi di legame che si trovano in una molecola.

Es.

HO   H₂O₂   H–O–O–H

Modelli Molecolari

È un modo più accurato e completo di rappresentare un composto.

I modelli a sfere e bastoncini, rappresentano gli atomi come sfere e i legami chimici come bastoncini. Il modo in cui le sfere si connettono dà origine alla forma della molecola.

Nei modelli molecolari pieni, gli atomi si compenetrano per rappresentare come una molecola apparirebbe se visibile, in base ai calcoli.

Elementi e composti

Gli elementi atomici, sono quelli che esistono in natura con singoli atomi come unità fondamentali.

Gli elementi molecolari, non esistono normalmente in natura con singoli atomi come unità di base, esistono come molecole (generalmente biatomiche).

Le unità base dei composti molecolari, sono molecole composte dagli atomi costituenti.

I composti ionici, sono costituiti di solito da un metallo e uno o più non metalli legati tramite legame ionico. L'unità base di un composto ionico è l' unità formula.

L'insieme più piccola, elettricamente neutro ci ioni. Differiscono dalle molecole perché non esistono come entità discrete ma piuttosto come parte di un esteso reticolo.

Composti ionici

Sono generalmente molto stabili perché le attrazioni tra cationi e anioni sono forti e perché ogni ione interagisce con diversi ioni di carica opposta nel reticolo cristallino.

Nella loro formula chimica, la somma dei cationi deve essere uguale alla somma degli anioni ed indica il più piccolo rapporto fra gli ioni espresso da un numero intero.

es.

Al₂O₃

MASA FORMULA

La massa formula è la massa media di una molecola. Per ogni composto, la massa formula è la somma delle masse atomiche di tutti gli atomi nella formula chimica.

ES:

CO₂ = 12 + 2 (16) = 44 uN₂O = 2 (2x14) + 16 = 44 u = 64,98 u

MASSA MOLARE

La massa molare di un composto, cioè la massa in grammi di 1 mol delle sue molecole o unità formula, è numericamente uguale alla sua massa formula.

ES:

CO₂ = 44 g/mol

La massa molare è un fattore di conversione tra la massa (g) e la quantità (mol).

ES:

• Molecole di CO₂ in un campione di 10,8 g
• n° moli = ^10,8/₄₄ = 0,25
• n° molecole = 0,25 x 6,022 x 10²³ = 1,5 x 10²³ molecole di CO₂

Un modo per esprimere la quantità di un elemento presente in un dato composto è quello di usare lacomposizione percentuale in massa dell'elemento.

La percentuale dell'elemento rispetto alla massa totale del composto può essere calcolata così:

^{massa dell'elemento X in 1 mole di composto}/_{massa in 1 mole di composto} x 100

ES:

CCl₂F₂ = Cl (2 x 35,5)^{massa dell'elemento X in 1 mole di composto}/_{massa in 1 mole di composto} x 100 = ⁷⁰/_120,9 x 100 = 58,64%

Significa che in 100 g di CCl₂F₂ ci sono 58,64 g di Cl

La composizione percentuale può anche essere usato come fattore di conversione:

In 43 g di CCl₂F₂ ci sono g di Cl?

43 g x ^58,64/₁₀₀ = 58,64 g Cl = 3,8 x 10³ g di Cl

Con i rapporti che derivano dalla formula chimica, si può determinare direttamente la quantità di un elemento senza dover calcolare la c.% in massa.

ES.:

1 mol CCl₂F₂ → 2 mol Cl

38 mol CCl₂F₂ → ?? mol Cl

Se volessi conoscere i grammi di Cl in 25 g di CCl₂F₂:

1. mol CCl₂F₂

25 / 120,9 = 0,2 mol

2. mol di Cl

1 : 2 = 0,2 : x

x = 0,4 mol di Cl

3. g di Cl

g Cl = 0,4 · 35,45 = 14,18 g

OTTENERE UNA FORMULA EMPIRICA DAI DATI SPERIMENTALI

Si supponga di decomporre un campione di acqua in laboratorio e ottenere 0,857 g di H e 6,86 g di O

RICORDA: la formula empirica è un rapporto di moli o numeri di atomi NON GRAMMI

1. Trovo le moli di H e O

H: 0,857 / 1 = 0,857 mol

O: 6,86 / 16 = 0,429 mol

la pseudo formula sarebbe H_0,857O_0,429

2. Per ottenere il pedice più piccolo come numero intero, dividiamo entrambi i pedici per il più piccolo

H_0,857O_0,429 / 0,429 ⇒ H_1,48O ⇒ H₂O